RU53740U1

RU53740U1 - SUBMERSIBLE VALVE PUMP

Info

Publication number: RU53740U1
Application number: RU2005135774/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Алексеевич Двинин; Борис Александрович Ерка; Михаил Геннадьевич Староносов; Олег Николаевич Горбунов
Original assignee: Анатолий Алексеевич Двинин; Борис Александрович Ерка; Михаил Геннадьевич Староносов; Олег Николаевич Горбунов
Priority date: 2005-11-17
Filing date: 2005-11-17
Publication date: 2006-05-27

Abstract

Полезная модель может быть использована для добычи нефти из скважин. Техническим результатом является обеспечение возможности добычи высоковязкой нефти и нефти с высоким содержанием газа. Погружной пластинчатый насос содержит полый корпус, в котором выполнены нагнетательные каналы, статор с внутренней полость, имеющий окна, в статоре размещен ротор, с выполненными в нем пазами и размещенными в них пластинами, с возможность радиального возвратно-поступательным перемещения. В стенках корпуса и статора противоположно друг другу выполнены проемы. За счет того, что всасывающие камеры между пластинами отсутствуют, работа насоса сводится только к процессу нагнетания, что обеспечит добычу высоковязкой нефти и нефти с высоким содержанием газа. 3 ил.A utility model can be used to extract oil from wells. The technical result is the provision of the possibility of producing highly viscous oil and oil with a high gas content. The submersible vane pump contains a hollow body in which discharge channels are made, a stator with an internal cavity having windows, a rotor is placed in the stator, with grooves made in it and plates placed in them, with the possibility of radial reciprocating movement. In the walls of the housing and the stator, openings are made opposite to each other. Due to the fact that there are no suction chambers between the plates, the pump operation is reduced only to the injection process, which will ensure the production of highly viscous oil and oil with a high gas content. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к нефтяному машиностроению и может быть использована для добычи нефти из скважин.The utility model relates to petroleum engineering and can be used to extract oil from wells.

Известен пластинчатый насос двухкратного действия, состоящий из статора с внутренней поверхностью фасонной формы, окнами всасывания, ротора с пазами, с размещенными в них пластинами [Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. - М.: Машиностроение, 1971. - с.209-210]. При вращении ротора, пластины копирую форму статора дважды увеличивают за один оборот объем камеры и дважды его уменьшают. При увеличении рабочей камеры в ней создается расширение пластовой жидкости, а при уменьшении - ее сжатие.A double-acting vane pump is known, consisting of a stator with an inner surface of a shaped form, suction windows, a rotor with slots, with plates placed in them [T. Bashta Engineering hydraulics. - M.: Mechanical Engineering, 1971. - S. 209-210]. When the rotor rotates, the plates copy the shape of the stator twice increase the volume of the chamber twice in one revolution and reduce it twice. With an increase in the working chamber, an expansion of the formation fluid is created in it, and with a decrease, its compression.

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата, является то, что заполнение рабочей камеры происходит за счет создаваемой разницы давлений на входе в насос и рабочей камеры, что ограничивает область применения по вязкости пластовой жидкости, содержанию газа на приеме насоса и частоте вращения ротора.The reason that impedes the achievement of the required technical result is that the filling of the working chamber occurs due to the created pressure difference at the inlet to the pump and the working chamber, which limits the scope of application according to the viscosity of the formation fluid, the gas content at the pump intake and the rotor speed.

Наиболее близким к заявленной полезной модели по совокупности существенных признаков к предлагаемому является пластинчатый нефтяной насос, принятый за прототип, содержащий корпус, в котором выполнена полость с входными и нагнетательными отверстиями, с установленным в ней ротором с радиальными пазами, в которых расположены рабочие пластины, постоянно находящиеся в контакте с внутренней поверхностью полости во The closest to the claimed utility model in terms of the essential features of the proposed is a vane oil pump, adopted for the prototype, containing a housing in which a cavity is made with inlet and discharge holes, with a rotor installed in it with radial grooves in which the working plates are located, constantly in contact with the inner surface of the cavity in

время вращения ротора и между которыми образованы камеры перекачивания, полость корпуса выполнена в виде цилиндрической поверхности, образованной двумя парами симметрично расположенных дуг двух различных радиусов и плавными дугообразными переходами от дуг большого радиуса к дугам малого радиуса, при этом дуги одинаковых радиусов расположены напротив друг друга, а ротор имеет цилиндрическую поверхность, образованную окружностью с радиусом меньшим чем малый радиус полости корпуса, причем величина зазора между ротором и поверхностью полости δ>0, при этом рабочие пластины числом не менее восьми подпружинены в пазах с возможностью радиального перемещения [Патент №2191926, МПК 7, F04C 2/344, опубл. 2002].the rotor rotation time and between which the pumping chambers are formed, the body cavity is made in the form of a cylindrical surface formed by two pairs of symmetrically arranged arcs of two different radii and smooth arcuate transitions from arcs of large radius to arcs of small radius, while arcs of the same radius are located opposite each other, and the rotor has a cylindrical surface formed by a circle with a radius smaller than the small radius of the body cavity, and the gap between the rotor and the surface hollows δ> 0, while working plates with a number of at least eight are spring-loaded in grooves with the possibility of radial movement [Patent No. 2191926, IPC 7, F04C 2/344, publ. 2002].

Причиной, препятствующей достижению требуемого технического результата является то, что заполнение рабочей камеры происходит за счет создаваемой разницы давлений на входе в насос и рабочей камеры, что ограничивает область применения по вязкости пластовой жидкости, содержанию газа на приеме насоса и частоте вращения ротора.The reason that impedes the achievement of the required technical result is that the filling of the working chamber occurs due to the created pressure difference at the inlet to the pump and the working chamber, which limits the scope of application according to the viscosity of the reservoir fluid, the gas content at the pump intake and the rotor speed.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является, обеспечение возможности использования погружных насосов при работе с высоковязкой и загазированной пластовой жидкостью.The task to which the claimed utility model is directed is to provide the possibility of using submersible pumps when working with highly viscous and gassed formation fluid.

Технический результат, который достигается при осуществлении полезной модели, заключается в обеспечении возможности добычи высоковязкой нефти и нефти с высоким содержанием газа.The technical result that is achieved by implementing the utility model is to provide the possibility of producing highly viscous oil and oil with a high gas content.

Технический результат достигается тем, что погружной пластинчатый насос, содержит полый корпус с нагнетательными каналами, подшипниковые опоры, статор, ротор с пазами, в которых расположены пластины, при этом в корпусе и статоре противоположно друг другу выполнены проемы, высота которых соответствует высоте указанных пластин и шириной, равной длине дуги, описываемой пластиной с момента начала и до конца выхода из паза ротора, причем выступающие из паза концы пластин, между циклами нагнетания, расположены непосредственно в окружающей погружной пластинчатый насос пластовой жидкости, а выход пластин из паза при прохождении проемов ограничен буртиками.The technical result is achieved by the fact that the submersible vane pump contains a hollow housing with discharge channels, bearing bearings, a stator, a rotor with grooves in which the plates are located, while openings are made in the housing and stator opposite each other, the height of which corresponds to the height of these plates and the width equal to the length of the arc described by the plate from the moment of beginning to the end of the exit from the rotor groove, the ends of the plates protruding from the groove, between the injection cycles, are located directly in the surrounding a submersible vane fluid pump, and the exit of the plates from the groove during the passage of the openings is limited by the shoulders.

Для добычи нефти в качестве погружного насоса используют пластинчатый насос, который осуществляет отбор пластовой жидкости без создания областей пониженного давления на входе в насос, за счет расположения выступающих из паза концов пластин непосредственно в окружающей погружной пластинчатый насос пластовой жидкости, что исключит расширение пластовой жидкости на входе в погружной пластинчатый насос, а так же ее разгазирование и возникновение кавитации. Так как работа погружного пластинчатого насоса сводится к перемещению пластовой жидкости из окружающего погружной пластинчатый насос пространства с последующим ее сжатием, то и при отборе, в том числе, высоковязкой пластовой жидкости нет необходимости в заполнении рабочих камер за счет создаваемой разницы давлений перед входом в погружной насос и в камере, что предотвратит срыв подачи насоса.For oil production, a submersible pump is used as a submersible pump, which selects the reservoir fluid without creating areas of reduced pressure at the pump inlet, due to the location of the protruding from the groove ends of the plates directly in the surrounding submersible vane pump of the reservoir fluid, which eliminates the expansion of the reservoir fluid at the inlet in a submersible vane pump, as well as its degassing and the occurrence of cavitation. Since the operation of the submersible vane pump reduces to the movement of the reservoir fluid from the space surrounding the submersible vane pump and its subsequent compression, there is no need to fill the working chambers due to the created pressure difference before entering the submersible pump, including the highly viscous reservoir fluid and in the chamber, which will prevent the pump from being cut off.

На фиг.1 представлена общая схема оборудования для добычи нефти, на фиг.2 представлен поперечный разрез погружного пластинчатого насоса, на фиг.3 - разрез по сечению А-А на фиг.2.Figure 1 presents a General diagram of equipment for oil production, figure 2 shows a cross section of a submersible vane pump, figure 3 is a section along section AA in figure 2.

Схема оборудования для добычи нефти включает использование колонны насосно-компрессорных труб 1 (фиг.1), подвешенного на них погружного пластинчатого насоса 2, погружного электродвигателя 3 и устьевого оборудования 4.The scheme of oil production equipment includes the use of a tubing string 1 (Fig. 1), a submersible vane pump 2, a submersible electric motor 3 and a wellhead equipment 4 suspended thereon.

Погружной пластинчатый насос 2 содержит полый корпус 5, с нагнетательными каналами 6, статор 7 с внутренней полость А и окнами 8, ротор 9, с выполненными в нем радиальными пазами 10, рабочие пластины 11, подшипники скольжения 12, верхнюю крышку 13, головку 14. Рабочие пластины 11 размещены в радиальных пазах 10 ротора 9 с возможностью обеспечения радиального возвратно-поступательного перемещения.The submersible vane pump 2 comprises a hollow body 5, with discharge channels 6, a stator 7 with an internal cavity A and windows 8, a rotor 9, with radial grooves 10 made therein, working plates 11, sliding bearings 12, a top cover 13, a head 14. The working plate 11 is placed in the radial grooves 10 of the rotor 9 with the possibility of providing radial reciprocating movement.

В корпусе 5 и статоре 7 противоположно друг другу выполнены проемы 15 высотой, соответствующей высоте пластины 11, и шириной, равной длине дуги описываемой пластиной 11 с момента начала и до конца выхода ее из паза 10 ротора 9. От проворота статор 7 закреплен шпонками 16. В верхней части ротора 9 выполнен несквозной осевой канал 17, сообщающий пространство над насосом с радиальными пазами 10 ротора 9, посредством радиальных отверстий 18.In the housing 5 and the stator 7, openings 15 are made opposite to each other, with a height corresponding to the height of the plate 11 and a width equal to the length of the arc described by the plate 11 from the moment of its beginning to the end of its exit from the groove 10 of the rotor 9. From the rotation, the stator 7 is fixed with dowels 16. In the upper part of the rotor 9, a non-through axial channel 17 is made, which communicates the space above the pump with radial grooves 10 of the rotor 9 by means of radial holes 18.

Опорами ротора 9 служат подшипники скольжения 12, размещенные в нижней части корпуса 5 и верхней крышке 13, которая поджимается головкой The bearings of the rotor 9 are sliding bearings 12 located in the lower part of the housing 5 and the upper cover 13, which is pressed by the head

14. Выход пластин 11 из радиальных пазов 10 ротора 9, при прохождение проемов 15 ограничен буртиками 19, выполненными в корпусе 5. Погружной пластинчатый насос работает следующим образом.14. The output of the plates 11 from the radial grooves 10 of the rotor 9, during the passage of the openings 15 is limited by shoulders 19 made in the housing 5. The submersible vane pump operates as follows.

Погружной пластинчатый насос 2, погружной электродвигатель 3 спускают в скважину на колонне насосно-компрессорных труб 1.Submersible vane pump 2, the submersible motor 3 is lowered into the well on the string of tubing 1.

Погружной электродвигатель 3 вращает ротор 9 с пластинами 11. Пластины 11 перемещают окружающую погружной насос пластовую жидкость во внутреннюю полость А статора 7, сжимают ее и нагнетают через окна 8 и нагнетательные каналы 6 в насосно-компрессорные трубы 1. При этом расширения пластовой жидкости на входе в погружной пластинчатый насос 2 не происходит.A submersible motor 3 rotates the rotor 9 with the plates 11. The plates 11 move the formation fluid surrounding the submersible pump into the internal cavity A of the stator 7, compress it and pump it through the windows 8 and the discharge channels 6 into the tubing 1. In this case, the expansion of the reservoir fluid at the inlet in the submersible vane pump 2 does not occur.

Пластины 11 постоянно поджаты к стенкам статора 7 и к буртикам 19, за счет центробежной силы и силы гидростатического давления пластовой жидкости, через несквозной осевой канал 17 и радиальные отверстия 18.The plate 11 is constantly pressed to the walls of the stator 7 and to the shoulders 19, due to the centrifugal force and the hydrostatic pressure of the reservoir fluid, through a non-through axial channel 17 and radial holes 18.

За счет того, что всасывающие камеры между пластинами 11 отсутствуют, работа погружного пластинчатого насоса сводится только к процессу нагнетания, что позволит расширить область применения по вязкости и газосодержанию пластовой жидкости, так как в отличии от всех существующих объемных и центробежных погружных насосов отсутствует процесс всасывания, при котором создается перепад давлений на входе и внутри насоса.Due to the fact that there are no suction chambers between the plates 11, the operation of a submersible vane pump is reduced only to the injection process, which will expand the scope of application for the viscosity and gas content of the reservoir fluid, since, unlike all existing volumetric and centrifugal submersible pumps, there is no suction process, at which a pressure differential is created at the inlet and inside of the pump.

Claims

A submersible vane pump comprising a hollow housing with discharge channels, bearing bearings, a rotor with grooves in which the plates are located, characterized in that openings are made in the housing and the stator opposite each other, the height of which corresponds to the height of these plates and a width equal to the length of the arc, described by the plate from the beginning to the end of the exit from the groove of the rotor, moreover, the ends of the plates protruding from the groove, between the injection cycles, are located directly in the formation submersible vane pump liquid, and the yield of wafers from the recess the passage openings bounded beads.